薛树鹏，刘海艳，李刚，佐峰宇，张健 赵宇
北方华安工业集团有限公司 黑龙江齐齐哈尔161046
摘要：新型舰炮武器系统配备了测速雷达用于逐发测量弹丸初速，并向火控系统提供初速实测数据和下一发弹丸初速预测值，由火控修正射击诸元，实现初速修正，提高舰炮射击精度。但是，目前测速雷达在舰炮试射中有一些需要解决的问题。
关键词：火炮测速雷达；应用；发展；
前言：在火炮测试中, 确定弹丸的初速, 对确定火炮的弹道特征、选择装药和检查火炮与火药的质量, 起着决定性的作用。在其它条件相同时, 弹丸初速是评价火药有效作用的标准, 也是决定弹丸飞行距离、计算弹道和弹丸击中目标的动能的特征量。
一、火炮测速雷达的应用
1.我国饱兵曾试图在炮兵部队中推广区截装置侧速仪。但由于该装置不适合野战憾斌像用, 未推广开。80 年代初军方要求电子部54 所研制炮兵部队使用的火炮测速盆达。该雷达本名为火炮初速侧定雷达雷达研制成功, 经过对数午发各种火饱实弹测速试验, 证明该雷达性能良好, 测速数据可靠。同年秋雷达由白城兵器试验`中心( 国家靶场) 进行全面技术鉴定。该雷达经过几百发各种火炮的实弹测速试验,高低温试验, 和三种测速雷达进行了精度比对试验, 连续三夭的运输试验 , 证明该雷达采用炮载和地面工作方式都能正常工作。测速精度达到作用距离达500Q倍弹径( 要求200倍弹径) , 数据录取幸达1%。后来又进行了炮宾部队试用, 也得到了满意的结果。和雷达同时参加鉴定试验的另一种测速雷达, 由于数据录取率较低, 炮载工作方式工作不够可靠及其它原因, 在列装时, 未被军方录用。现在雷达已经进行批量生产, 并陆续装备炮兵部队。
2.试射诸元所用初速值。由于弹丸初速影响因素复杂，每一次射击前要精确计算实际初速值比较困难，也不太可能。本文提出一种试射诸元所用初速值的计算方法，可用于射击前在火控台装定初速，该方法比现有的人工估计初速值的方法要精确，已在实际中得到应用。由于初速的影响因素主要包括膛蚀、药温、弹重;膛蚀对上次射击最后一组弹和本次射击首组弹的影响差异较小。所以，利用上次射击最后一组弹的实测初速平均值，考虑本次射击与上次射击药温之差和弹重之差，由火控计算机自动计算本次射击试射弹的初速，用于计算射击诸元。计算试射诸元所用初速值的要领: 1) 火控计算机记录上次射击的药温、弹重符号及各发弹的实测初速;2) 人工装定本次射击的药温，火控计算药温之差引起的初速改变量; 3) 人工装定本次射击的弹重符号火控计算机; 4) 火控计算机用于试射诸元解算。为了避免预估初速误差的重复修正，可以从弹着点相对目标或提前点偏差中剔除初速误差的影响，再对后续弹射击诸元进行校正.避免预估初速误差重复修正的要领: 1) 火控逐发计算试射弹实测初速与预测初速之差引起的射程改变量，并计算平均值; 2) 火控将实测初速与预测初速之差引起的射程改变量的平均值显示在页面上; 3) 火控将弹着偏差平均值，减去实测初速与预测初速之差引起的射程改变量的平均值，并将其差值显示在页面上供人员使用。
3.射击距离变化时射击校正方法。射击距离的改变会引起弹着偏差的改变。所以，当射击距离变化时，如果简单地根据已测弹着偏差确定对后续弹的射击校正量，则会产生新的误差。射击误差主要包括初速、空气密度、风等误差。严格地说，最精确的校正方法是将因初速、空气密度等误差引起的距离偏差量，从测得的距离偏差量中分离出来，然后分别进行校正，但是在实际中无法实现。因为难以确定各误差源大小，若能确定也不需要试射。为解决这一问题，传统上火控系统将平均距离偏差折合成初速差进行校正。既然现在有了测速雷达，能够测量弹丸初速，将初速误差已进行了单独校正，那么，就不应该再折合成初速差进行校正。舰炮试射时除初速误差外，射击误差主要为空气密度误差。
所以，射击距离变化时，应将试射弹着偏差平均值减去初速误差引起的弹着偏差平均值，再折合成空气密度误差进行校正。当然，试射后目标距离变化不会太大，当距离变化太大时，需要研究新的校正方法。利用测速雷达确定首发弹冷膛修正量的要领: 1)火控逐发记录弹丸初速; 2) 火控利用最近几次射击试射弹初速实测数据作为冷膛引起的初速改变量; 3) 火控按发弹的冷膛修正量，而不是人工计算冷膛修正量，因为不同的射击距离冷膛修正量不同，接收目标指示后才能确定射击距离，为了减轻人员操作负担应由火控计算机自动计算; 4) 火控自动给首发弹增加冷膛修正，第二发后自动去掉冷膛修正。
二、火炮测速雷达的新发展
兵器发展的年代, 兵器发展出现一了一些新的特点, 如脱壳穿山甲弹、火箭增程弹、底排弹、快速奉连发武器等,这对靶场和炮兵测速提出了新的要求。主要有以下几个方面:
1.增大作用距离，脱壳弹的弹托、卡办在近距离和弹芯同时存在, 但其减速特性突出, 飞行一段距离后即着地。而弹丸却继续飞行。为了测量弹芯, 必须增加雷达作用距离到2 万倍弹径以上。
2.提高测速情度和速度分辨率。炮兵技术主管部门最初曾试图把区截装置测速仪在炮乓部队中推广应用。但该装置只能平射不能高射, 又受场地和气候条件的限制, 还需要有比较丰富的使用经验, 结果推行不开,已经发到部队的区截装置测速仪, 也只能束之高阁。随着电子技术的发展, 特别是测速雷达在靶场的应用, 炮兵也由此找到了提高火炮射击效率的技术途径。各国炮兵纷纷研制并装备了火炮初速测定雷达。新型火炮要求测速精度为0.05 ~ 0.1%。由于多目标的出现, 要求能从速度上区分目标。这就要求雷达有高的速度分辫率。测量多目标速度:一脱壳穿甲弹是多目标, 兵器研制部门还要求测量卡办、弹托的速度。多管连发火炮, 射速达1200发/ 分, 如果雷达没有多目标测速能力, 则不能满足该类火炮的测速要求。
3.抗火焰衰减曳光弹、底排弹、火箭增程弹等都是喷火弹丸。雷达发射的电波对火焰目标, 必须增大穿透能力, 抗火焰衰减, 才能较好地测量此类目标。在火炮测速雷达的应用和发展中, 我们要做的工作是 及时了解炮兵和兵器发展的动向与要求, 开展预先研究土作, 不失时机地推出新型测速雷达, 把雷达新技术, 如微带相阵天线信号处理技术尽快应用到测速雷达中; 开展测速雷达的应用研究工作, 拓宽其应用范围。只要我们不懈地工作, 测速雷达的应用和发展, 一定会达到更新更高的水平。火炮初速雷达正在被常规兵器靶场和炮兵广泛应用。由于现几代电子技未、计算机技术和信号处理技术的广泛应用, 测速雷达的小型化、多功能正在成为现实。过去利用区截装置测速仪测量的参数, 测速雷达都能方便地获得, 一些利用原始方法获得的参数, 如定起角( 跳角)、偏流等, 也可用测速雷达较方便地得到, 一些弹道参数如加速度、弹道倾角、弹丸在直角坐标系中的坐标、火箭弹关机时间和关机速度等, 也可通过采用单合或双台测速雷达以巧妙的布站和数据处理而得到。因此火炮测速雷达有广泛的应用前景。
靶场测速方法的应用推动了炮兵在战术和弹药检验中对测速方法的应用。炮兵在战术中的应用方法, 是实测火炮弹丸的初速, 修正初速偏差量, 提高射击的命中效果, 炮兵利用实弹测速数据, 研究阵地设置方法造成的射弹散布, 从而改善阵地设置方法军队后勤部门利用测速数据检验一批弹药的一致性及存储变化对保障战斗行动也是必要的。
参考文献：
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［3］王秀玲，赵刚． 基于炮口雷达的初速综合预测技术［J］． 火力与指挥控制，2019，34( 7) : 165-167．